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変態点以下の温度で余分に長時間釜に入れた結果の影響は？
- 変態点以下の温度で余分に長時間釜にワークを入れた場合、温度が上がらずに釜に置いた時間が長くなることは問題ありません。
- しかし、表面の脱炭などの影響が考えられます。
- 具体的にどの温度までが良かったのかはわかりませんが、829度や一瞬でも830度になった状態でいた場合は問題になる可能性があります。
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基礎が判らないのことにより、変なことで、すごく悩むことになる典型のような質問と思いました。それにつられて回答まですごい内容になっている。 回答(2)にあるようにSKS3の焼入温度は800～850℃であること、回答(3)にあるように熱電対の精度から829℃と830℃の差を論じることが無意味であることから、質問者の不安は的外れでです。 温度計がデジタル化されたことにより、1℃の差を心配してしまう。昔のペンレコーダーならば、こんなことはなかったのに。 さらに、そのデジタル数値で保持時間を制御しているから、ますます計器に振り回されている(人間が機械に使われている)。 デジタル化とマニュアル化(もしくはバカチョン化)の弊害が現れています。 今回の質問は、その辺を知っていれば、「焼入温度保持時間が標準よりも長くなってしまいましたが、何か問題があるでしょうか」になるはず。 その回答。 焼入も焼戻と同様にパラメータとして整理されるので、過熱は問題だか、適正温度範囲で保持時間が2倍程度になっも、金属組織(残留オーステナイト、粗大化も含む)、表面酸化ともに何の問題もありません。
回答（８）で洩れた脱炭の問題を追加します。 これはナマでは当たり前に存在してます。 黒皮材とは？ 熱間圧延 処理温度は？ 開始約1200℃ なので必ず脱炭している 規格は？ SKS3 φ25～50 許容限度0.8 これが黒皮のままで焼入が不可な理由。 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=259272&event=QE0004 黒皮ギリギリの素材取りをすると熱処理で想定の硬度がでない ↑体験談！！？？ 脱炭とは普通に起きている現象。 とはいえ、使用条件が厳しいバネ関係では安易に済ませられない。 http://www.accurate.jp/technology/sp57.pdf 脱炭は850 度以下ならばまず心配はない。しかし900 度を越すと、 そろそろ脱炭が生じてくる。それも鋼種によってやや発生量が違う のでややこしい 、、、加熱時間が倍の1 時間になると、1.6 倍になると考えてよい。 グラフでは最も少ないＳＵＰ９で 1000℃ × 30分 ＜0.1mm この関連規格では ピアノ線（冷間圧延）：認めてはならない 弁ばね用オイルテンパー線：0.05以下 熱処理は実際を知らないと、ネット情報を真剣に解釈しようと努めてもすぐ横道に逸れるし、それすら怠ってタコ足イカ足を並べるだけでは、この程度で?分析センター?などと不必要な大騒ぎをした挙句の『評価して閉じましょう』になってしまう。 それで良いのです。 何事も評論より経験が勝る、黒皮材ままで焼入の試しなんて簡単なはず。 一般人の生命を預かる交通関係などのモノでヤヤコシクなったら捨てるを原則にするのも当然。しかし自己責任で済むなら注意してやれば良い。その際は事故事例など参考に、どう壊れたら危ないか予測して回避策を考えるなど慎重さも必要です。 http://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen_pg/SAI_DET.aspx?joho_no=101201
熱履歴をリセットするか または 廃却 その材料の性質に影響を与えた過去の加熱冷却の経過状況です 素の状態まで戻せるかどうかという事です 焼き入れに失敗した場合は完全焼鈍し調質再焼き入れ等初期状態に戻す事 また 何度かこれを繰り返すと 規定の硬度に焼き入れできない場合がある
補足
熱履歴とは何でしょうか？ そして それはどうしたらリセット出来るのでしょうか？
中途半端な不適切回答は正さねばならないので、安易に閉じては不満が残るはず。 ＞◆ 非破壊検査でクラック等を確認する そんな面倒はやりません。 脱炭の様態によって起きるクラックで二次的現象。脱炭の有無を確認すれば済むから硬さ測定で事足りる。 ＞結晶粒の粗大化 『熱処理・現場ノウハウ９９選』の要約 最も細かくなるのがAc3変態点直下。 結晶粒の成長は保持時間も影響するが、加熱温度に比較してその影響は少ない（モデル図だけ） 焼戻し/焼入れは上記＋50℃とかの同じ温度で行うこと多いが、違いは油冷却するか炉中徐冷するか。 なのでいずれでも結晶粒粗大化が起きにくい領域で行うもの。 判定をするのはエッチングしての顕微鏡観察が必要。 結晶粒粗大化が最も観察されるのは浸炭。 900～1000℃×数時間 今回お悩みの焼入よりも遥かに高温で長時間処理だから必ず粗大化が起きる。 なので一次焼入と称する結晶粒微細化を行う処理をすべきとされるが・・・ http://homepage1.nifty.com/seas/database/heat/carbon.htm 処理費の上昇に結びつくので、量産品では二次焼入れ・焼戻しのみを採用する場合も多い。 省くこともある。そういう扱いもあることを認識すべき。 SKS3 についてどうか？、ＳＣ、ＳＣＭと違い、靱性を求める用途は少ないから結晶粒粗大化はさほど気にしなくて良い。
補足
ありがとうございます。 ＞靱性を求める用途は少ないから結晶粒粗大化はさほど気にしなくて良い。 結晶粒粗大化は 靭性が 少なくなる方向に働くのですね。
再出です。 >> ◆ 非破壊検査でクラック等を確認する > 非破壊検査の機器がないですが、 他の回答者さんの記述の如く、最寄りの(都道府県等の)工業試験場を利用するか、 価格は高いが民間の分析センターに依頼するかです。 > 90分余分に窯に入れた事によってまだ 打ち抜きに使っていない > 段階からでも クラックが入る可能性が出てくる位なのしょうか？ > 影響的に oh kawaさんの仰る< １Ｎの涙さん記述の > ・残留オーステナイトの増加→硬度測定と金属組織の観察 ・脱炭（炭素成分の減少）→硬度測定と金属組織の観察 ・結晶粒の粗大化→金属組織の観察（金属顕微鏡を大概持っている） に関して、“硬度を測定する”と“非破壊検査でクラック等を確認する”は間接的な 品質確認と考えてください。 直接的には、“金属組織の観察”等がベストですが、専門の知識が入用のために、 “硬度を測定する”と“非破壊検査でクラック等を確認する”にて、品質確認の代用と アドバイスした次第です。 “非破壊検査でクラック等を確認する”は、一般的な確認の延長と考えてください。 今回は、特別な条件での品質確認なので、“打ち抜きに使っていない段階からでも”ではなく、 特殊条件での念のための確認の意味合いです。 確認ができましたら、この森のルールなので、評価して閉じましょう。
お礼
ありがごうございます。
最寄りの工業試験場に行くべし。さすれば oh kawaさんの仰る ・残留オーステナイトの増加→硬度測定と金属組織の観察 ・脱炭（炭素成分の減少）→硬度測定と金属組織の観察 ・結晶粒の粗大化→金属組織の観察（金属顕微鏡を大概持っている） などの試験確認も可能だし、専門家のアドバイスも受けられる筈です バーチャルな議論も必要だが、即、行動に移ることの方が大事だと思う 特に中小・零細企業はもっと活用した方が良いのだが知らない方も多いのか
補足
＞特に中小・零細企業はもっと活用した方が良いのだが知らない方も多いのか 利用するのは どれ位の費用がかかる感じなのでしょうか？
他の回答者さんも記述していますが、数点の懸念材料はあり、把握しておく必要はあると思います。 ですが、焼き入れ硬度を計測し、その後の研磨等で最終形状にした処で、再度 ◆ 硬度を測定する ◆ 非破壊検査でクラック等を確認する を測定ポイントを増やしたり、また綿密に行ない、確認してみてください。 そして、品質保証と現場の方と、貴殿若しくは貴セクションで話し合い、最終判断を下しましょう。 そこまで行なって初めて、失敗がノウハウとなるのです。 この森での情報収集も有意義ですが、失敗をノウハウとするのは貴殿です。 貴社の最終ジャッジ・システムにかけ、判断ください。
補足
ありがとうございます。 ＞◆ 非破壊検査でクラック等を確認する 非破壊検査の機器がないですが、 90分余分に窯に入れた事によってまだ 打ち抜きに使っていない 段階からでも クラックが入る可能性が出てくる位なのしょうか？ 影響的に
ヤスリでの硬さ判定ですが、角を面取りするような当て方ではわかりにくいです。 品物の角とヤスリの目がかみ合うので正常に焼きがはいっていても 削れてる感触がします。（両方硬いので共削りになる） 平らな面に指の腹でヤスリを押し付けて、そのままつーっと前に滑らせて ください。つるつると上滑りするなら完全焼入れ。（ヤスリより硬い） 少し引っかかるけど滑っていくならちょっと甘いが焼きは入ってる、 食いついて止まる、はっきり削り跡がつくようならHRｃ５０以下です。
補足
ありがとうございます。 ＞両方硬いので共削りになる） 普通のヤスリ自体は HRCどれくらいで 作られているのでしょうか？ 角をやすりで 削った時に共削りになるとは ヤスリよりも ワークが硬い硬度になっていても とも削りになるのですか？ 同じ位の硬度であった場合の話でしょうか？ 確認はまた指の腹で押すやり方で確認してみます。
回答(1)さんに叱られそうですが、参考URLの ■ 焼入れ 、● 焼入加熱温度 の記述内容を参考にしてみて下さい。 焼入れ前の保持時間が長すぎた場合の弊害は、キーワードでいうと次の通り。 ・残留オーステナイトの増加 ・脱炭（炭素成分の減少） ・結晶粒の粗大化 回答(2)さんがお示しの通り、焼入れ後の硬さの確認をまず第一に行うべき ことがご理解頂けると思います。 念のため、鉄－炭素系平衡状態図の掲載された資料のURLを貼っておきます。 信頼出来る書籍をお手許において、常に参照出来るようにすることをお勧め します。 回答(2)さんが「まず大丈夫」と回答なさっているとおり、 ヤスリが掛かるか否か程度の判定でＮＧとなることは無いでしょう。 SKS3の焼入れ－焼戻し特性 http://www.amistar.co.jp/on-line/quality/p276-sks3.html 上記のURLに示された「焼入温度と焼入硬さおよび残留オーステナイト」の グラフから読み取れますが、焼入れ温度による残留オーステナイト量と 焼入れ後の硬度の関係は、HRCで表して1前後違いに過ぎません。 硬度チェック用のヤスリを使っても、この差の判定は困難でしょう。 焼入れ温度による残留オーステナイト量のデータから、保持時間が長かった 場合の影響についてもある程度の推定する基準となると思います。 http://www.tsubosan.co.jp/pdf/info/modification_files/handness_tester.pdf きちんと対応するのであれば、硬度計をレンタルしてでも定量化することが 良さそうに思います。 なお、このようなやりとりを重ねることは、 まさに、回答(1)さんがご心配なさっていることを助長しかねません。 現場・現物を全く見ていない赤の他人よりも、現場・現物を実際に見て 状況を共有出来る方ときちんとディスカッションすることが望ましいと 思います。 ＞http://www.tsubosan.co.jp/pdf/info/modification_files/handness_tester.pdf これは、あくまでも簡易的な硬度チェックのための品物です。 http://jp.misumi-ec.com/ec/ItemDetail/10600311560.htmlを参照すれば 分かるとおり、価格は１セットで\4400程です。 ヤスリの硬度自体にHRCで2の幅がありますし、ヤスリを当てた際の感触での 判断が必要ですから、HRCで1以下のような微妙な定量化は不可能です。 回答(4)さんが、適切な方法をお示しになっていますので、再度よくご確認 下さい。 お問い合わせの振り出しに戻って、 829℃～830℃が変態点以下の温度なのか否かについて http://www.amistar.co.jp/on-line/quality/p276-sks3.htmlに示される とおり、830℃は、焼入れの推奨温度であって、変態点よりは十分に高い 温度です。 変態点は、最初の回答に貼った資料にあるとおり、C＝0.675%以上の領域 では727℃です。SKS3は、C＝0.9～1.0%ですから、過共析鋼に属します。 なお、温度を測る熱電対は、JIS C 1602を検索して頂ければすぐに分かり ますが、クラス2では、測定温度の0.75%程度の公差があります。830℃を 測定しようとする場合、±6℃程度の公差がありますので、829℃と830℃ の絶対値を見分けるのは不可能です。 また、回答(2)さんご指摘のとおり、熱電対の測る温度と、実際のワーク の温度には、当然に差異がありますから、829℃と830℃のような微妙な 差は、現実には殆ど無意味です。 単純にWEBを介した回答に頼るのではなく、しっかりした根拠をご自身で確 認して論理的に適切な判断をなさることをお勧めします。
補足
ありがとございます。 ・残留オーステナイトの増加 ・結晶粒の粗大化 が起こると どのような 影響を起こして来るのでしょうか？ ヤスリでの かかった、かからないの 確認が 分かりにくいです。 わずかに面がとれたような とれてないような。 生の時とは明らかに ヤスリがかかる音が違いますが。 なにか 判定のコツ はありますか？ ヤスリで確認する 場合での。
９０分＋６０分で２時間３０分加熱したということですね。 ＞釜の扉にわずかな隙間、、、温度計は829度と830度をいったりきたり 熱電対がそう測っても、ヒーターとワーク、この３者の位置が違うから同じ温度ではない。ヒーターが頻繁に入るのでその近くや炉の奥では高く、逆に扉付近は低かったと考えられる。 ９０分の間、ワーク温度が低かったなら問題にならないし、高温であったなら脱炭が速まったと考えられるがまず大丈夫。保持時間はワーク厚さインチあたり３０分の目安とすると大物ではその時間になってしまうから（目安も大層なものではない） で、大丈夫なのか確かめる方法は硬さ測定。測られたでしょうか？ ＞829度や 一瞬でも830になった状態、、、 正しくやってももっと変化幅があり、（攪拌ファンが無いから）ワークの実際が10℃以上違うことも起こり得るので、そこまで温度の厳密さを追求しないです。SKS3の焼入温度は800～850℃となってます。但しこの上下で硬さが違ってくる。 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=264354&event=QE0004 No.39099 sks3 油焼入れ時の注意 この方に、その中で引用した方にも、硬さを測るべきことを強調してます。でないと闇夜に鉄砲、烏賊とも蛸とも知れぬ焼になってしまう、、、 口を酸っぱくして言ってますが、硬さ測定することを検討してください。でないと結果が合っているかどうかも確認出来ないし、アレコレ試せないから温度への過剰意識も改まりません。 社内で使う金型冶具だから、測らなくともとお考えだろうが、部品で売るとしたら？ 逆の買う立場で考えるのが判り易い。何かトラブルあったらしいが硬さも判らない、、で承知して買いますか？ 回答（３）を見て、一瞬また No.40092 焼き戻しについて のタコ８本足とイカ９本足が出てきたと思ったが、誠実な ohkawa さん・・・キッチリ参考書籍を挙げておられるし、追記で硬度計を奨められている。 私は『熱処理現場ノウハウ９９選』を奨めているが、このトラブルへの答えも No.40092 の答えも書かれてます。 ネットにあるのは殆どが理屈と基本条件だけ。それを逸れたらどうなるか、理屈だけから答えを出すのは非常に難しい。タコ足イカ足では無理です。 ワークの温度そのものも測れます。これはかなり安くて電気テスタにプラスαする程度。 ＞脱炭というのは表面だけで 90分の影響で内部まで脱炭したりは しません。サビと似ているが少し深く入り１ミリが精々。普通問題になるのはコンマ何ミリなので研削シロで消えるが、クラックになることあれば（伝染するので）深さでは話が終わらない。 １０万、、、、するでしょうね。 ロックウェル硬度計は構造が簡単（錘とテコとダイヤルゲージ）なので中古でも使えると思いますが http://www.misaka-kikai.co.jp/list/photo/111204.htm やがて半世紀！！？？ ビッカース硬度計はやや微細なメカなので程度を慎重に確かめる必要。 最近、持ち運び出来る小型のものも色々でている。 http://www.ndtmart.jp/default.php?cPath=35&gclid=CNnRlY_3jbECFQaApAodgTB4AA このようなリバウンド式の原形はショア硬度計。値の確度がイマイチ。 ビッカース硬度計の原理に近いモノはやはり高そう。 『中古 硬度計』の検索を気長にやっておれば、ヤフオクに出てくるかもしれません。 新品も慌てることなくカタログ集めて慎重に検討されたらよいでしょう。
補足
回答ありがとうございます。 >９０分＋６０分で２時間３０分加熱したということですね。 はい。 90分たってもタイマーが掛からないのはいくらなんでも おかしいと思い。 扉を詳しくみてすきまに気がついたのです。 それまでは何回か タイマーがかかったかだけを何回か見にいっていました。 ＞SKS3の焼入温度は800～850℃という事で、 90分の内の最後の方のチェックにいった時の温度が829度と830度を行ったり来たりしていた事から 窯の温度では焼入れ温度の範囲である800度を超えていた時間は 結構あったのかもしれません。30分以上もしくは１時間とかあったのかもしれません。 もし ワークも800度以上にその間なっていたのなら脱炭により硬度が出ていない事が考えられるのですよね？ ＞高温であったなら脱炭が速まったと考えられるがまず大丈夫。 ＞保持時間はワーク厚さインチあたり３０分の目安とすると大物ではその時間になってしまうから ＞（目安も大層なものではない） まず大丈夫という事ですが、なぜ大丈夫なのか今イチピンと来ていないので、よろしければ もうすこし解説を頂けたら嬉しいです。 今はタイマーの時間は 板厚わる2 ＋20 ＋15 で 計算しています。 岩魚内 樣は どのような 計算で 時間を出しておられますか？ ＞正しくやってももっと変化幅があり、（攪拌ファンが無いから）ワークの実際が10℃以上違うことも起こり得るので、そこまで温度の厳密さを追求しないです 攪拌ファンとはどのようなものでしょうか？ 扉のわずかなすきまを締めたあとは 833度になりすぐにタイマーがかかりました。 その後829度などに落ちることはなく 常に830度よりも上をキープしていました。 ＞で、大丈夫なのか確かめる方法は硬さ測定。測られたでしょうか？ 硬度計がないので、ヤスリがかかるかどうかでチェックするしかないのですが、 もし90分の影響で脱炭が起きていたら脱炭が起きた部分に焼きが入らずにやすりがかかる事なり得ますか？ この場合脱炭というのは 表面だけで 90分の影響で 内部まで脱炭したりは しないのですか？ つまり内部の 硬度は問題ない可能性が高いのでしょうか？ やすりがかかる かからないの判断ですが、 ヤスリによって少しでも面とりされたのなら 硬度が足りて いないという判断でいいでしょうか？ プレスのパンチとダイですが。 補足ありがとうございます。 http://www.tsubosan.co.jp/pdf/info/modification_files/handness_tester.pdf 紹介されている こちらの 硬度計は 簡易的なタイプのものでしょうか？ こんなやつでも 10万位するのでしょうか？ 熱処理現場ノウハウ９９選を早速注文しました。これを読んで勉強します。 ＞ワークの温度そのものも測れます。これはかなり安くて電気テスタにプラス＞αする程度。 窯の中に入れている時の ワーク自身のの温度が測れるのですよね？ ワークに測定部を接触させるのですね。 ＞サビと似ているが少し深く入り１ミリが精々。普通問題になるのはコンマ何＞ミリなので研削シロで消えるが、クラックになることあれば（伝染するの ＞で）深さでは話が終わらない そうですか。 脱炭してもせいぜい１ミリ位までなのですね。 つまり脱炭していたとしても １ミリ研磨していれば問題ないのですね。 プレスの場合表面の硬度が大事ということで、しっかり研磨しておいたら いいですね。
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補足
ありがとうございます。 ＞脱炭は850 度以下ならばまず心配はない。しかし900 度を越すと すると今回は 850度は絶対に超えていないのだから 90分長くおいたとしても あまり 気にしなくていい感じなのですね。 ヤスリで確認はしましたが、ちゃんと滑る感じで生とは全違う感じでした。 確かに0.5ミリ位は 面取りされたようにも感じるので、 研磨を念のため0.9ミリ行いました。